项目挑战

需求分析和定义不一致

基于文本对需求和设计进行描述,上下游对需求理解不一致,导致大量返工,且需求和设计之间难以追溯。

分析手段单一

在设计阶段只能通过个人经验对设计文档进行静态的论证,无法对动态逻辑进行分析,导致系统设计缺漏。

无法提前验证

在设计结果无法提前对设计结果进行综合验证,验证需要等到研发后期的台架测试,发现问题晚,整改周期长。

项目挑战

需求分析和定义不一致

基于文本对需求和设计进行描述,上下游对需求理解不一致,导致大量返工,且需求和设计之间难以追溯。

分析手段单一

在设计阶段只能通过个人经验对设计文档进行静态的论证,无法对动态逻辑进行分析,导致系统设计缺漏。

无法提前验证

在设计结果无法提前对设计结果进行综合验证,验证需要等到研发后期的台架测试,发现问题晚,整改周期长。

方案介绍

利用SysML系统建模工具完善系统需求分析、功能分析和系统接口建模,建立系统需求与设计的链接便于检验需求覆盖度,使用系统逻辑模型仿真提前验证逻辑。使用一维仿真工具创建电气模型,并参照试验数据进行初始模型参数标定,使用负载仿真提前验证电气设计。将构建好的系统逻辑模型、软件控制模型、电气受控模型导入到赢瑞综合仿真平台,通过模型的联合仿真,在项目早期发现系统设计中潜在的问题,验证解决方案的可行性。


基于MBSE的中央控制系统设计与验证案例配图.png

应用价值

设计流程优化

综合考虑中央控制系统设计复杂度和系统特性,使用SysML建模语言和定制化的HarmonyMBE方法创建系统和子系统模型,用模型替代传统文档,逐步实现需求到功能再到架构的系统分析和设计过程,并使用逻辑仿真对每个步骤建模结果进行验证。不仅实现了实现基于模型的正向开发设计模式,使需求追溯链路化、设计过程透明化、功能推导程序化,同时也在可视化需求分析、快速设计变更、系统逻辑完整性验证有了长足的进步。

电气设计模型化

创建可复用的电气基础模型库,并依据真实实验数据对电气模型进行参数标定,大大提高了模型的准确性、可用性;使用电气控制模型、用电负载模型、电气部件搭建电气负载仿真环境,验证电气设计在不同工况下的动态响应并进行相应的能耗分析。

虚拟综合验证

使用前期创建的系统逻辑模型、电气模型以及其他专业提供的软件控制模型、信号转换模型,搭建虚拟综合验证环境,进行联合仿真,验证完整的功能设计在全流程下运行情况,并针对不同环境的问题进行综合分析,定位缺陷,优化设计。

应用价值

设计流程优化

综合考虑中央控制系统设计复杂度和系统特性,使用SysML建模语言和定制化的HarmonyMBE方法创建系统和子系统模型,用模型替代传统文档,逐步实现需求到功能再到架构的系统分析和设计过程,并使用逻辑仿真对每个步骤建模结果进行验证。不仅实现了实现基于模型的正向开发设计模式,使需求追溯链路化、设计过程透明化、功能推导程序化,同时也在可视化需求分析、快速设计变更、系统逻辑完整性验证有了长足的进步。

电气设计模型化

创建可复用的电气基础模型库,并依据真实实验数据对电气模型进行参数标定,大大提高了模型的准确性、可用性;使用电气控制模型、用电负载模型、电气部件搭建电气负载仿真环境,验证电气设计在不同工况下的动态响应并进行相应的能耗分析。

虚拟综合验证

使用前期创建的系统逻辑模型、电气模型以及其他专业提供的软件控制模型、信号转换模型,搭建虚拟综合验证环境,进行联合仿真,验证完整的功能设计在全流程下运行情况,并针对不同环境的问题进行综合分析,定位缺陷,优化设计。